Η υποδομή του αγωγού φυσικού αερίου περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα συσκευών ελέγχου. Τα περισσότερα από αυτά εστιάζουν στη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας του συστήματος και της ικανότητας ελέγχου των επιμέρους λειτουργικών παραμέτρων. Μία από τις πιο σημαντικές συσκευές αυτού του τύπου είναι ο αυτόματος ρυθμιστής πίεσης αερίου.
Η αρχή λειτουργίας της συσκευής
Η διαδικασία εργασίας πραγματοποιείται λόγω των λειτουργιών δύο τμημάτων των εξαρτημάτων αερίου - της μηχανικής εκτέλεσης και του ίδιου του ρυθμιστή. Το πρώτο μέρος λειτουργεί ως ευαίσθητο στοιχείο, λόγω του οποίου τέτοιες συσκευές μπορούν κατ 'αρχήν να θεωρηθούν αυτόματες. Τα εκτελεστικά όργανα του ρυθμιστή πίεσης αερίου σε σταθερή λειτουργία συγκρίνουν τους τρέχοντες δείκτες του εξυπηρετούμενου περιβάλλοντος και τις τυπικές τιμές λειτουργίας που είχαν οριστεί αρχικά από τον χειριστή για μια συγκεκριμένη περίοδο εργασίας. Επιπλέον, όταν ανιχνεύεται μια απόκλιση στους δείκτες, ο ίδιος μηχανισμός παράγει ένα σήμα για το ρυθμιστικό σύστημα, το οποίο διορθώνει την τιμήπίεση, αυξάνοντας ή μειώνοντάς την. Επιπλέον, ο τρόπος επηρεασμού της απόδοσης μπορεί να είναι διαφορετικός - εξαρτάται από το ενεργειακό περιβάλλον του τροφοδοτικού. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το δυναμικό του ίδιου αερίου ή μια φόρτιση από εξωτερική πηγή - υδραυλική, θερμική, ηλεκτρική κ.λπ..
Υπάρχουν επίσης μοντέλα που εφαρμόζουν την άμεση αρχή της ρύθμισης. Δηλαδή, ένας ευαίσθητος ή εκτελεστικός μηχανισμός είναι υπεύθυνος τόσο για τη σύγκριση των δεικτών-στόχων του συστήματος όσο και για τη διόρθωσή τους. Τέτοιες συσκευές, ειδικότερα, περιλαμβάνουν ρυθμιστές πίεσης αερίου με ελατήριο. Η αρχή λειτουργίας τέτοιων εξαρτημάτων είναι ο έλεγχος του διαφράγματος, το οποίο επηρεάζει μηχανικά την κατάσταση του εξυπηρετούμενου συστήματος. Συνήθως, τέτοια μοντέλα χρησιμοποιούνται σε δίκτυα διανομής αερίου που απαιτούν έναν γρήγορο και άμεσο μηχανισμό ελέγχου.
Σχέδιο οπλισμού
Τα κύρια στοιχεία αυτού του τύπου ρυθμιστών περιλαμβάνουν βαλβίδες που χρησιμοποιούνται σε διάφορες μορφές. Για παράδειγμα, αυτό το εξάρτημα μπορεί να είναι βαλβίδα, διάφραγμα, σωλήνας και δίσκος. Υπάρχουν κατά κάποιο τρόπο συνδυασμένοι ρυθμιστές πίεσης αερίου, στο σχεδιασμό των οποίων χρησιμοποιούνται πύλες σέλας και βαλβίδων. Μεταξύ των πλεονεκτημάτων τέτοιων συσκευών, οι ειδικοί αποδίδουν την υψηλή στεγανότητα του συστήματος στεγανοποίησης. Για αγωγούς με υψηλή απόδοση, χρησιμοποιούνται βαλβίδες διπλής έδρας, στις οποίες η περιοχή του τμήματος ροής είναι μεγαλύτερη από αυτή άλλων ρυθμιστών. Οι πύλες παραθυρόφυλλων έχουν γίνει επίσης ευρέως διαδεδομένες σε μεγάλους σταθμούς. Λειτουργούν σε δύο στάδια και απαιτούνχρησιμοποιώντας εξωτερικές πηγές ενέργειας, αλλά είναι αξιόπιστες κατά τον έλεγχο μεγάλων όγκων ροής αερίου.
Οι μεμβράνες χρησιμοποιούνται ως ευαίσθητο όργανο. Ορισμένα συστήματα προϋποθέτουν τη χρήση τους ως συσκευές κίνησης. Η ίδια η μεμβράνη μπορεί να είναι κυματοειδής ή επίπεδη, αλλά και στις δύο περιπτώσεις, η ακαμψία και η ικανότητα αντοχής σε διάφορα φορτία ποικίλλουν πολύ.
Σύμφωνα με τα τεχνικά πρότυπα, η συσκευή των ρυθμιστών πίεσης αερίου με στοιχεία διακοπής και ελέγχου πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις:
- Η νεκρή ζώνη λειτουργίας στην τιμή της δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2,5% του επιπέδου της μέγιστης πίεσης εξόδου.
- Η αναλογική ζώνη για ρυθμιστές εμφιαλώσεως και συνδυασμού δεν πρέπει επίσης να είναι μεγαλύτερη από το 20% του ανώτερου ορίου πίεσης εξόδου.
- Υπό συνθήκες ξαφνικής πτώσης πίεσης στο κύκλωμα, ο χρόνος τεχνικής μετάβασης της ρύθμισης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 λεπτό.
Ποικιλίες τεχνικού σχεδίου
Οι ρυθμιστές για περιβάλλοντα αερίου ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορα τεχνικά και δομικά χαρακτηριστικά. Ειδικότερα, η διαίρεση αφορά τον αριθμό των σταδίων μείωσης (μείωσης), την πολυπλοκότητα του μηχανικού σχεδιασμού και τη μέθοδο δειγματοληψίας του παλμού πίεσης εξόδου.
Όσον αφορά το πρώτο χαρακτηριστικό, υπάρχουν μοντέλα ενός και δύο σταδίων που διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά κατανάλωσης. Για παράδειγμα, ένας ρυθμιστής πίεσης αερίου για ένα σπίτι μεμε ταχύτητα ροής όχι μεγαλύτερη από 25 m3/ώρα είναι πιο πιθανό να έχει δύο στάδια μείωσης. Αυτό το σχήμα λειτουργίας χαρακτηρίζεται από υψηλότερη σταθερότητα ελέγχου και ασφάλεια πολλαπλών επιπέδων, που υλοποιούνται μέσω βοηθητικών στοιχείων. Σε συστήματα με αυξημένη κατανάλωση αερίου, χρησιμοποιούνται συχνότερα συσκευές μονού σταδίου.
Όσον αφορά την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού, διακρίνονται απλοί και συνδυασμένοι ρυθμιστές, οι οποίοι μπορούν επίσης να χωριστούν ανάλογα με το σύνολο των λειτουργιών. Στην πρώτη περίπτωση εκτελείται μόνο το έργο της μείωσης της πίεσης, ενώ στη δεύτερη παρέχονται δυνατότητες και για καταστολή θορύβου στον αγωγό, προστασία βαλβίδων και φιλτράρισμα. Σύμφωνα με το σύστημα δειγματοληψίας παλμών, οι ρυθμιστές πίεσης αερίου με άμεσο έλεγχο των δεικτών εξόδου μπορούν να χωριστούν και οι συσκευές με εξωτερική σύνδεση ευαίσθητων στοιχείων. Το κύριο πρόβλημα χρήσης της δεύτερης αρχής δειγματοληψίας είναι η υποχρεωτική τήρηση της προϋπόθεσης για τη διατήρηση της σταθερότητας της ροής στο υπό μελέτη κύκλωμα, διαφορετικά τα δεδομένα θα είναι λανθασμένα.
Ρυθμιστές πίεσης αερίου οικιακής και εμπορικής χρήσης
Ο δομικός, λειτουργικός και εργονομικός σχεδιασμός των βαλβίδων διακοπής εξαρτάται τελικά από τις απαιτήσεις μιας συγκεκριμένης εφαρμογής. Η έμφαση δίνεται στις άμεσες παραμέτρους λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της πίεσης εξόδου, των περιοχών μέτρησης, των ρυθμών ροής κ.λπ. Έτσι, οι ρυθμιστές πίεσης αερίου για οικιακά δίκτυα, κατά κανόνα, χαρακτηρίζονται από χαμηλή απόδοση και μέτριο εύρος δυνατοτήτων γιαΡυθμίσεις. Από την άλλη πλευρά, τέτοια εξαρτήματα επικεντρώνονται στην ασφάλεια και την ευκολία χρήσης. Στην πράξη, οι ρυθμιστές οικιακής χρήσης χρησιμοποιούνται σε συστήματα παροχής αερίου για λέβητες, σόμπες, καυστήρες και άλλες οικιακές συσκευές.
Οι βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές θέτουν υψηλότερες απαιτήσεις στους ελέγχους αερίου. Οι συσκευές αυτού του τύπου διακρίνονται από εκτεταμένα εύρη πιέσεων εξόδου και εισόδου, ακριβείς ρυθμίσεις, υψηλότερη απόδοση και πρόσθετες λειτουργίες. Παρόμοια μοντέλα χρησιμοποιούνται από υπηρεσίες φυσικού αερίου που ελέγχουν την παροχή κοινωνικών εγκαταστάσεων, εστίασης, βιομηχανίας, μηχανικής κ.λπ. Έχει ήδη σημειωθεί ότι υπάρχουν διαφορετικοί ρυθμιστές όσον αφορά την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι στον βιομηχανικό τομέα, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται μόνο πολυλειτουργικές συνδυασμένες συσκευές. Τα πιο απλά χειριστήρια μπορούν να είναι χρήσιμα στα εργοστάσια λόγω της υψηλής αξιοπιστίας και συντηρησιμότητας τους.
Μειωτήρας αερίου με ρυθμιστή πίεσης
Ο μειωτήρας είναι μια αυτόνομη συσκευή σχεδιασμένη για να ελέγχει την πίεση του μείγματος αερίων στην έξοδο οποιουδήποτε δοχείου ή αγωγού. Η κύρια ταξινόμηση σε αυτή την περίπτωση περιλαμβάνει τη διαίρεση των ρυθμιστικών κόμβων σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας. Συγκεκριμένα, διακρίνονται οι αντίστροφες και οι άμεσες συσκευές. Ο μειωτήρας αντίστροφης δράσης λειτουργεί για να μειώσει την πίεση καθώς διαφεύγει το αέριο. Ο σχεδιασμός τέτοιων συσκευών περιλαμβάνει βαλβίδες, θαλάμους για τη ρύθμιση του μίγματος,βίδα ρύθμισης και εξαρτήματα. Η άμεση δράση σημαίνει ότι ο ρυθμιστής θα εργαστεί για να αυξήσει την πίεση όταν απελευθερωθεί το αέριο.
Τα μοντέλα μειωτήρων διακρίνονται επίσης από τον τύπο του αερίου που εξυπηρετείται, τον αριθμό των σταδίων μείωσης και τον τόπο χρήσης. Για παράδειγμα, υπάρχουν ρυθμιστές πίεσης αερίου για κυλίνδρους, δίκτυα σωληνώσεων και ράμπες (καυστήρες). Στην περίπτωση των κυλίνδρων, ο τύπος αερίου θα καθορίσει τον τρόπο σύνδεσης της συσκευής. Σχεδόν όλα τα μοντέλα μειωτήρων, εκτός από αυτούς από ασετυλένιο, συνδέονται με κυλίνδρους μέσω παξιμαδιών σύνδεσης. Οι συσκευές που λειτουργούν με ακετυλένιο στερεώνονται συνήθως στη δεξαμενή με σφιγκτήρες με βίδα αναστολής. Υπάρχουν επίσης εξωτερικές διαφορές μεταξύ των κιβωτίων ταχυτήτων - αυτό μπορεί να είναι μια έγχρωμη σήμανση και μια ένδειξη πληροφοριών σχετικά με το μείγμα εργασίας.
Στατικοί και αστατικοί ρυθμιστές
Στα στατικά συστήματα, η φύση της ρύθμισης είναι ασταθής σε σημεία άμεσης μηχανικής διεπαφής με το μέσο εργασίας και τις βαλβίδες διακοπής. Προκειμένου να αυξηθεί η σταθερότητα ενός τέτοιου ρυθμιστή, εισάγεται μια πρόσθετη ανάδραση που εξισώνει τις τιμές πίεσης. Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι η πραγματική τιμή πίεσης σε αυτή την περίπτωση θα διαφέρει από την τυπική μέχρι να αποκατασταθεί το ονομαστικό φορτίο στο ευαίσθητο στοιχείο.
Η παραδοσιακή έκδοση του ρυθμιστή πίεσης στατικού αερίου παρέχει τη δική της συσκευή σταθεροποίησης με τη μορφή ελατηρίου - για σύγκριση, άλλες εκδόσεις χρησιμοποιούν αντισταθμιστικό βάρος. Κατά την εργασιακή στιγμή η δύναμη πουαναπτύσσει το ελατήριο, πρέπει να αντιστοιχεί στον βαθμό της δικής του παραμόρφωσης. Ο μεγαλύτερος βαθμός συμπίεσης επιτυγχάνεται σε καταστάσεις όπου η μεμβράνη κλείνει εντελώς το ρυθμιστικό κανάλι.
Οι αστατικοί ρυθμιστές σε οποιοδήποτε φορτίο φέρνουν ανεξάρτητα τον δείκτη πίεσης στην επιθυμητή τιμή. Αποκαθίσταται επίσης η θέση του ρυθμιστικού οργάνου. Ωστόσο, η εκτελεστική μηχανική, κατά κανόνα, δεν έχει σαφή θέση - σε διαφορετικές στιγμές ρύθμισης, μπορεί να βρίσκεται σε οποιαδήποτε θέση. Οι συσκευές αστατικού ελέγχου χρησιμοποιούνται συχνότερα σε δίκτυα με υψηλή ικανότητα αυτοεπιπεδούμενης απόδοσης.
Ισοδρομικός ρυθμιστής πεταλούδας
Εάν ένα σύστημα ελέγχου στατικής πίεσης μπορεί να χαρακτηριστεί ως μοντέλο σκληρής ανάδρασης, τότε οι ισοδρομικές συσκευές αλληλεπιδρούν με ελαστικά στοιχεία ανάκτησης. Αρχικά, τη στιγμή του καθορισμού της απόκλισης από την καθορισμένη τιμή, ο ρυθμιστής θα λάβει μια θέση που αντιστοιχεί σε μια τιμή ανάλογη με την απόκλιση από τον κανόνα. Εάν η πίεση δεν επανέλθει στο κανονικό, η βαλβίδα αερίου θα κινηθεί προς την αντιστάθμιση έως ότου οι ενδείξεις επανέλθουν στο κανονικό.
Από την άποψη της φύσης της λειτουργίας, ο ισοδρομικός ρυθμιστής μπορεί να ονομαστεί μεσαία συσκευή μεταξύ αστατικών και στατικών μοντέλων. Αλλά σε κάθε περίπτωση, υπάρχει υψηλός βαθμός ανεξαρτησίας αυτής της ρυθμιστικής μηχανικής. Υπάρχει και ένα είδος ισοδρομικής ενίσχυσης με προώθηση. Αυτή η συσκευή είναι διαφορετική στο ότι ο ρυθμός μετατόπισης του εκτελεστικού σώματος αρχικά υπερβαίνει το ρυθμό μεταβολής της πίεσης. Τεχνολογία δηλαδήλειτουργεί μπροστά από την καμπύλη, εξοικονομώντας χρόνο για την επαναφορά της παραμέτρου. Ταυτόχρονα, οι προρυθμιστές αντλούν περισσότερη ισχύ από μια εξωτερική πηγή.
Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στην εξέταση συγκεκριμένων μοντέλων ρυθμιστών πίεσης αερίου. Μια επισκόπηση των καλύτερων εκπροσώπων του τμήματος παρουσιάζεται παρακάτω.
Κατασκευαστές ρυθμιστών
Η συσκευή για τον έλεγχο και τον έλεγχο της ροής μιγμάτων αερίων στη Ρωσία αντιπροσωπεύεται ευρέως από εγχώριους και ξένους κατασκευαστές. Συγκεκριμένα, το εργοστάσιο Gazapparat προσφέρει ρυθμιστές υψηλής ακρίβειας της σειράς RDNK, οι οποίοι διατηρούν σταθερά την απόδοση στο σύστημα, ανεξάρτητα από τη δραστηριότητα κατανάλωσης αερίου. Ένας άλλος κατασκευαστής συσκευών υψηλής ποιότητας για τη ρύθμιση της πίεσης στους αγωγούς αερίου είναι η επιχείρηση Metran, η οποία αναπτύσσει συστήματα ελέγχου και μέτρησης μαζί με μια μεγάλη ξένη εταιρεία Emerson. Αυτό το προϊόν χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και τα νοικοκυριά. Για παράδειγμα, οι υπηρεσίες φυσικού αερίου χρησιμοποιούν συστήματα της σειράς 1098-EGR σε διαχειριζόμενες εκμεταλλεύσεις, τα οποία χαρακτηρίζονται από γρήγορη απόκριση, ακριβείς ρυθμίσεις παραμέτρων και υψηλή παραγωγικότητα. Οι βασικές τροποποιήσεις είναι αρκετά κατάλληλες για γραμμές παροχής καυσίμου αερίου στο δίκτυο και τοπικά σημεία εισαγωγής. Η επιχείρηση GasTech έχει μια ολοκληρωμένη προσέγγιση στα καθήκοντα ελέγχου της κατανάλωσης καυσίμου και αερίου. Οι ειδικοί της επιχείρησης αναπτύσσουν μεμονωμένες λύσεις για την εξυπηρέτηση εγκαταστάσεων αερίου διαφόρων τύπων, ανεξάρτητα από τη σύζευξή τους με άλλο εξοπλισμό.
Λειτουργίαρυθμιστής
Υπάρχουν πολλές οπές σύνδεσης διαφορετικών διαμέτρων στο σώμα της συσκευής. Η διαμόρφωση του συστήματος σύνδεσης θα πρέπει να επιλέγεται με βάση τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας. Οι πιο συνηθισμένες μορφές καναλιών θεωρούνται ότι έχουν μέγεθος από 0,25 έως 1 ίντσα. Αυτές οι συνδέσεις είναι κατάλληλες για βασικά εξαρτήματα και προσαρμογείς που συνδέονται με περιστρεφόμενες ροδέλες.
Αφού βεβαιωθείτε ότι ο ρυθμιστής μπορεί να εισαχθεί σε ένα συγκεκριμένο σύστημα, μπορείτε να προχωρήσετε στην απευθείας εγκατάσταση. Εκτελείται σύμφωνα με τις ακόλουθες οδηγίες:
- Συμπεριλάβετε τη βαλβίδα στα κυκλώματα εργασίας, ελέγχοντας για την παρουσία αερίου. Κλείστε εντελώς τη βαλβίδα και αφαιρέστε το βύσμα για να προστατεύσετε τη βαλβίδα διακοπής, εάν υπάρχει.
- Τραβήξτε αργά προς τα πίσω τη λαβή όπλισης. Η διαδρομή πρέπει να είναι μικρή - περίπου 10 mm.
- Σκεφτείτε το δεύτερο στάδιο, αλλά σταδιακά, ώστε να μην υπάρχει σπασμός αερίων. Εάν είναι δυνατόν, μπορεί να μείνει μια μικρή διαρροή μέσω της βαλβίδας διακοπής.
- Το βύσμα της βαλβίδας διακοπής επανατοποθετήθηκε.
- Κλείστε αργά τη βαλβίδα εξόδου μετά την επισκευή διαρροών διαδικασίας.
Κατά τη διαδικασία εγκατάστασης, μπορείτε να κάνετε βασικές ρυθμίσεις για τον ρυθμιστή πίεσης αερίου για διάφορες παραμέτρους: ροή, θέση αποκοπής, μέγιστη πίεση κ.λπ. Κατά κανόνα, συγκεκριμένες τιμές λαμβάνονται είτε από τη σχεδίαση δεδομένα ή από το διαβατήριο του κατασκευαστή της συσκευής. Συνιστάται να κάνετε ρυθμίσεις με αποκλίσεις που δεν υπερβαίνουν το 10% από αυτές που έχουν οριστείτεκμηρίωση. Ένα κλειδί υποδοχής χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της πίεσης εργασίας. Περιστρέφοντας την άκρη του βύσματος με αυτό, μπορείτε να αυξήσετε ή να μειώσετε την καθορισμένη τιμή.
Συμπέρασμα
Η χρήση βαλβίδων ελέγχου και, ειδικότερα, ελέγχου στη λειτουργία εξοπλισμού αερίου είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό μέτρο όχι μόνο από την άποψη της εκπλήρωσης τεχνολογικών καθηκόντων, αλλά και ως προϋπόθεση για τη διασφάλιση της ασφάλειας. Σε μεγάλες επιχειρήσεις, σταθμούς και συγκροτήματα με υδραυλική λειτουργία για την εξυπηρέτηση δικτύων διανομής φυσικού αερίου, εγκαθίστανται συσκευές ελέγχου σε πολλά σημεία, ελέγχοντας αυτόματα τις διαδικασίες κίνησης των μιγμάτων εργασίας.
Ποια είναι η ανάγκη χρήσης εξαρτημάτων αερίου στην πράξη; Η μείωση και η αύξηση της πίεσης επηρεάζει την κατάσταση του εξοπλισμού και των δικτύων σωληνώσεων, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό δεδομένης της εκρηκτικής φύσης των αέριων μέσων. Επίσης, απαιτείται ρύθμιση ως προϋπόθεση για τη συμμόρφωση με τους καθορισμένους όγκους διανομής μειγμάτων μέσω διαφορετικών καναλιών εντός του ίδιου συστήματος. Διαχείριση με αυτή την έννοια σημαίνει έλεγχος της έντασης της κίνησης του αερίου σύμφωνα με δεδομένες ανάγκες και συνθήκες λειτουργίας.
Φυσικά, όχι μόνο για τις ανάγκες της βιομηχανίας, χρησιμοποιούνται ρυθμιστές πίεσης σε εξοπλισμό που εξυπηρετεί μείγματα αερίων. Τόσο οι συμπαγείς καυστήρες όσο και οι λέβητες με λέβητες για αυτόν τον τύπο καυσίμου απαιτούν επίσης τη σύνδεση συσκευών ελέγχου. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι υπάρχουν διαφορετικά σχήματα και διαμορφώσεις για τον έλεγχο των ροών αερίου. Επομένως, υπάρχουν πολλάποικιλίες κιβωτίων ταχυτήτων και ρυθμιστών, τα σχέδια των οποίων επικεντρώνονται στις ανάγκες ενός συγκεκριμένου χρήστη.
